От достигнутых целей к новым горизонтам
» Главная » Продукция » Оксид цинка распыляемые мишени
Оксид цинка распыляемые мишени

Оксид цинка распыляемые мишени

Мишень из оксидной керамики

Изделия из оксидной керамики на основе оксида цинка, легированного галлием (GZO) и алюминием (АZO) – это новое поколение высокоэффективных распыляемых мишеней, разработанных по уникальной технологии ПОЛЕМА для создания прозрачных электропроводящих пленок в производстве солнечных батарей, низко-эмиссионных покрытий на стеклах, TFT  ЖК-панелей (LCD) и OLED дисплеев. Усовершенствованные распыляемые мишени позволяют получать тонкие, сверхстабильные пленки, не содержащие на поверхности узелковых утолщений,  с однородной структурой и отличными электрическими характеристиками, устойчивыми в различной атмосфере.

Изделия из оксидной керамики
Трубы из оксидной керамики

Основные преимущества распыляемых мишеней:

  • отсутствие островковых утолщений на поверхности распыляемой мишени, характерных, например, для ITO (In2O3-SnO2) материала;
  • однородная структура пленки (отсутствие столбчатой структуры) при температуре подложки 2000С;
  • отличная электрическая проводимость пленки, сравнимая с ITO;
  • прозрачность пленки в видимой части спектра ( 450-650нм) более 90%;
  • сопротивление влиянию тепла и влажности атмосферы на прозрачность и проводимость пленки.
Марки, химический состав и плотность GZO керамики для распыляемых мишеней
Марки GZO изделий Химический состав, масс.% Плотность, г/см3,
не менее
ZnO+Ga2O3 2O3
ТСО–G3 > 99,9 3,1-3,7 5,55
ТСО–G1 > 99,9 0,9-1,3 5,57
ТСО–G0,5 > 99,9 0,5-0,8 5,57

Содержание примесей Fe, Cu, Al, Si, Ni, Pb, а также Na, Mg, Ca, контролируемых дополнительно по желанию потребителя и  определяемых методом ICP-MS, не превышает 0,01%.

Марки и химический состав АZO керамики для распыляемых мишеней
Марки АZO изделий Химический состав, масс.%
ZnO+Al2O3 ZnO+Al2O3 +СаО Al2O3 СаО
ТСО-А2 > 99,9 - 2,0±0,3 -
ТСО-А1 > 99,9 - 1,0±0,2 -
ТСО-А0,5 > 99,9 - 0,50±0,15 -
ТСО-А0,2 > 99,9 - 0,2±0,15 -
ТСО-А2С - > 99,9 2,0±0,3 0,2±0,1
ТСО-А1С - > 99,9 1,0±0,2 0,2±0,1
ТСО-А0,5С - > 99,9 0,50±0,05 0,2±0,1
ТСО-А0,2С - > 99,9 0,2±0,15 0,2±0,1

Форма и размеры керамики GZO и АZO

Изделия поставляются в виде механически обработанных пластин, дисков и труб, размерами, установленными заказами в пределах следующих габаритов:

Форма Размеры, мм
Длина Ширина Толщина
(высота)
Диаметр
наружный
Пластина До 450 До 250 До 12 -
Диск - - До 12 До 250
Труба (полый цилиндр) - - От 100 до 270 До 165

Примеры электрического сопротивления слоев из GZO (ТСО–G3) сплава, осажденных при комнатной (Тк) и температуре 200ОС (Т200)
Температура
осаждения
Электросопротивление, Ом·см,  при толщине слоя, нм
75 150
Тк 2,02х10-3 6,75х10-4
Т200 4,87х10-4 3,0х10-4

Гарантированные плотность (γ), поверхностное электросопротивление (ρs), средний размер зерна (d ср) материала изделий из АZO керамики
Марки АZO изделий γ, г/см3,
не менее
ρs, Ом·см,
не более
dср, мкм,
не более
ТСО-А2 5,40 5х10-4 20
ТСО-А1 5,40 5х10-4 20
ТСО-А0,5 5,40 5х10-4 20
ТСО-А0,2 5,40 5х10-4 40
ТСО-А2С 5,45 2х10-3 20
ТСО-А1С 5,45 2х10-3 20
ТСО-А0,5С 5,45 2х10-3 20
ТСО-А0,2С 5,45 2х10-3 40

Примеры фактических свойств АZO керамики (справочные данные)
Марки АZO изделий γ, г/см3 ρs, Ом•см  d ср, мкм 
ТСО-А2 5,42 2,1х10-4 8-12
ТСО-А1 5,50 2,8х10-4 7-10
ТСО-А0,5 5,52 3,2х10-4 7-10
ТСО-А0,2 5,52 3,9х10-4 20-30
ТСО-А2С 5,48 2,0х10-3 5-10

Значения электрического сопротивления керамики из чистого ZnO, GZO и АZO (справочные данные)

Оптические свойства пленок

Оптическая прозрачность слоев GZO (ТСО-G3), осажденных при различных температурах Tsub

Средний коэффициент прозрачности слоев GZO в видимой части спектра  Тr ≥ 90 %.

Устойчивость пленок

Осажденные из GZO керамики пленки отличаются высокой устойчивостью оптических и электрических свойств. Прозрачность и электропроводность  не ухудшаются при нагреве во влажной атмосфере

Электронный снимок поперечного сечения осажденной пленки GZO (ТСО-G3) до и после испытания  во влажной (100%) атмосфере в течение 100 час при 90 0С.

Влияние отжига в вакууме и на воздухе на электрические свойства слоя GZO ТСО-G3 (справочные данные)
Режим термической обработки Удельное электросопротивление, Ом·см
при различных температурах, 0С
Т комнатная Т=250
После осаждения 7,29·10-4 3,78·10-4
Вакуумный отжиг при 250 0С, 1 ч 6,21·10-4 3,78·10-4
Отжиг на воздухе при 250 0С, 1 ч 1,27·10-3 3,78·10-4
Отжиг на воздухе при 350 0С, 1 ч 6,75·10-3 4,15·10-4

ITO и GZO мишени после распыления

На электронных снимках представлена морфология поверхности ITO, слева, и GZO (ТСО-G3 ), справа, мишеней после распыления. Островковые наросты на поверхности GZO распыляемых мишеней не обнаруживаются, что характеризует улучшенную однородность структуры материала.